I
0,2
- Trị số hiệu dụng của thành phần chu kỳ sau 0,2 giây

kiểm tra
khả năng cắt của máy cắt.
I

- Trị số hiệu dụng của thành phần chu kỳ lúc ổn định (lúc t=

)
dùng để kiểm tra ổn định nhiệt của các TB., thanh cái, sứ xuyên
S
0,2
- Công suất ngăn mạch ở thời điểm t=0,2 giây, dùng để kiểm tra khả
năng cắt của máy cắt.
t
N
- Thời gian xẩy ra ngắn mạch:
t
N
= t
bv
+ t
MC
trong đó: t
bv
- Thời gian tác động của TB. bảo vệ.
t
MC
- Thời gian làm việc của máy cắt.


=I /I

.
+ Khi t
N
>5 giây t
qđck
= t
qđck5
+ (t
N
5).

Xác định t
qđkck
:
+ Khi t
N
1,5.T

t
qdkck


0,005.(

)
2
+ Khi t

+Cách điện bị già cối (dô thời gian sử dụng quá lớn).
+Trông mon, bảo dỡng thiết bị không chu đáo.
+Các nguyên nhân cơ học trực tiếp nh đào đất chạm phải dây cáp,
thả diều, chim đậu, cây đổ .. hoặc do thao tác sai của nhân viên vận hành.
Hậu quả:
+ Làm I tăng

phát nóng cục bộ tại nơi có I đi qua.
Ch ơng: VIII
Tính toán dòng ngắn ngạch
8.1 Khái niệm chung:
Ngắn mạch là sự chạm chập giữa các pha với nhau hoặc giữa các
pha với đất hay dây chung tính. Mạng có trung tính không trực tiếp nối đất
(hoặc nối đát qua TB. bù) khi có trạm đát một pha thì dòng điện ng.m. là
dòng điện điện dung của các pha đối với đất tạo nên.
Khi xuất hiện ng.m. tổng trở của mạch trong hệ thống giảm xuống
(mức độ giảm phụ thuộc vào vị trí của điểm ng,m, trong hệ thống).

dòng
ng.m. trong các nhánh riêng lẻ của HT. tăng lên so với các dòng điện ở chế
độ làm việc bình thờng

Gây nên sự giảm áp trong HT. (sự giảm này
càng nhiều khi càng gần vị trí ng.m.).
Thông thờng ở chỗ ng.m. có một điện trở quá độ nào đó (điện trở
hồ quang, điện trở của các phần tử ngang theo đờng đi của dòng điện từ
pha này tới pha khác hoặc từ pha tới đất), Trong nhiều trờng hợp điện trở
này có trị số rất nhỏ mà thực tế có thể bỏ qua đợc. Những loại ng.m. nh
vậy gọi là ngắn mạch có tính chất kim loại (ng.m. trực tiếp). Dòng ng.m. có
tính chất kim loại lớn hơn khi có điện trở quá độ. Vì vậy khi cần tìm giá trị

d) Ngắn mach hai pha chạm đất: kí hiệu N
(1,1)
Xác suất chiếm 20%
Nhận xét:
+ Ngắn mạch ba pha là ng.m. đối xứng.
+ Các dạng ng.m. khác là không đối xứng.
+ Ng.m. ba pha chỉ xẩy ra với xác suất nhỏ (5%). Tuy nhiên việc nghiên
cứu nó lại vẫn rất cần thiết, vì đó là dạng ng.m. đối xứng

Các dạng
ng.m. khác đều có thể dùng phơng pháp thành phần không đối xứng để đa
về dạng ng.m. ba pha.
Trong thời gian xẩy ra ng.m. kể từ lúc xẩy ra cho tới khi cắt đợc phần
tử bị hỏng. Trong mach điện xẩy ra một quá trình quá độ phức tạp, mang
tính chất của các dao động điện từ, liên quan đến sự biến thiên của điện
áp, dòng điện, từ thông và những dao động cơ-điện, liên qua đến biến
thiên công suât, mômen quay, mômem cản
Khi nghiên cứu ng.m. nếu đứng trên quan điểm điện từ của quá trình
quá độ để khảo sát hiện tợng. Ngợc lại khi nghiên cứu ổn định ngời ta lại
đứng trên quan điểm điện cơ. Việc tách thành 2 quá trình nh trên là để
việc nghiên cứu và tính toán thực hiện đợc đơn giản. Để có lời giải chính
xác, sau khi nghiên cứu riêng rẽ cần phải tổng hợp lại và nhiều lúc theo
quan điểm nghiên cứu riêng rẽ mà yêu cầu của các vấn đề lại mâu thẫn
nhau. Ví dụ muốn giảm dòng mg.m. thì kết luận răng cần phải giảm dòng
kích từ của máy pháp. Nhng yêu cầu về ổn định của hệ thống điện lại
không cho phép làm nh vậy mà trái lại

phải làm tăng dòng điện kích từ.
(Hình vẽ). Biểu diễn đặch tính biến thiên của dòng ng.m. lúc không có và
có bộ tự động điều chỉnh kích từ.


000 ckkck
iii
+=
tại thời điểm t=0
(HV.) trờng hợp i
0
=0 tức i
ck0
=i
kck0
(thời điểm xẩy ra ngắn mạch
đúng vào lúc dòng điện đi qua điểm 0).
Nội dung tính toán ngắn mạch:
nhằm xác định các đại lợng sau:
I Giá trị ban đầu của thành phần chu kỳ, ggọi là dòng ngắn
mạch siêu quá độ.
i
xk
Dòng điện xung kích (trị số cực đại của dòng ng.m. toàn phần).
Giá trị này cần thiết cho việc chọn TB., thanh góp, sứ.. (kiểm tra ổn
định động của TB.).
I
xk
- Giá trị hiệu dụng của dòng xung kích (tức giá trị hiệu dụng của
dòng ng.m. toàn phần trong chu kỳ đầu). dùng voà việc kiểm tra TB.
điện về ổn định lực điện động ở chu kỳ đầu.
i
xk
I

xk
t

Trong đó:
U
cb
[kV] - là điện áp dây, xác định theo điện áp định mức trung bình.
x [

] - điện kháng trên một pha.
I
cb
[kA] - đòng điện cơ bản.
S
cb
[kVA] hoặc [MVA] - công suất cơ bản.
Điện áp ng.m. của máy biến áp u
N
%; điện kháng của cuộn kháng điện x
k
% và
các điện kháng quá độ của máy phát và động cơ
''
d
x
và
''
d
x
thờng đợc cho tr-

2
==
(6)
Trong tính toán ng.m. phải chuyển về hệ tơng đối cơ bản:
E
*cb
=
cb
dm
cb
cb
U
U
E
U
E
*
=
(7)
x
*cb
=
dm
cb
cb
dm
dm
cb
cb
dm

cb
dm
dm
cb
U
U
S
S

(9)
Nếu chọn U
cb
=U
dm
thì E
*cb
= E
*dm
x
*cb
= x
*dm
dm
cb
dm
dm
cb
S
S
x

+Xác định các điều kiện làm việc của các hộ tiêu thụ ở các chế độ
sự cố.
+ Chọn các biện pháp hạn chế dòng ng.m.
+Chọn khí cụ điện, thanh cái, sứ, cáp lực
+Xác định ảnh hởng của các đờng dây truyền tải điện tới các đ-
ờng dây thông tin, tín hiệu khác.
+Thiết kế và hiệu chỉnh các bảo vệ rơ-le và tự động hoá.
+Thiết kế nối đất bảo vệ.
+Lựa chọn các đặc tínhcủa chông sét (bảo vệ quá điện áp khí
quyển).
+Đánh giá và xác định các tham số của các TB dập từ của máy
điện đồng bộ.
+Đánh giá hệ thống kích từ của các máy điện đồng bộ.
+Tiến hành các thử nghiệm khác.
+Phân tích các sự cố xẩy ra.
Việc tính toán lựa chọn TB. và các khí cụ điện đòi hỏi độ chính xác không
cao, còn khi tính toán bảo vệ rơ-le và tự động hoá đòi hỏi độ chính xác cao
hơn.
8.2 Những chỉ dẫn chung để thực hiện tính toán:
8/
1) Những giả thiết cơ bản: Tính toán chính xác I
N
là một vấn đề
rất khó khăn, nhất là đối với sơ dồ phức tạp, có nhiều nguồn cung cấp

do đó để giải quyết một bài toán thực tế không đòi hỏi độ chính
xác cao lắm có thể sử dụng những phơng pháp tính toán thực dụng,
gần đúng, nhằm giảm bót sự phức tạp và đơn giản trong thực hiện.
Trong tính toán ngời ta đa ra những giả thiết cơ bản sau:
1 - Trong quá trình ng.m. s.đ.đ. của các máy điện coi nh trùng pha với

liên quan. Các đại lợng S; U, I; và x hoặc r có liên quan nh sau:
S=
UI3
x=
I
U
3
Nh vậy nếu chọn 2 đại lợng làm cơ bản thì các đại lợng khác có thể xác định
đợc theo chúng. Thông thờng ngời ta hay chọn S và U làm các lợng cơ bản.
Công suất cơ bản: S
cb
là công suất ba pha và công suất cơ bản thờng chọn là
100, 1000 kVA, hoặc chọn bằng công suất định mức của máy phát điên hoặc
của tất cả các máy phát điện tham gia trong hệ thống. Mục đích là để tính
toán đợc đơn giản.
Điện áp cơ bản: U
cb
thờng đợc chọn bằng U
đm
tại cấp điện áp tính toán.
+ Dẫy điện áp định mức trung bình:
0,23; 0,4; 0,529; 0,69; 3,15; 6,3; 10,5; 22; 37; 115; 230
Nhng cũng có trờng hợp phải lấy điện áp thực (định mức) của
phần tử đặt tại cấp đó. Ví dụ cuộn kháng điện 10 kV làm việc ở cấp 6 kV
thì lúc đó lấy U
đm
=10 kV chứ không phải lấy bằng U
tb
= 6,3.
Mặt khác vì lúc tính toán các tỉ số biến đổi của máy biến áp. ngời

cb
S
U
2
Các đại lợng cơ bản trên có thể biểu diễn trong hệ đơn vị tơng đối theo
công thức sau:
E
*cb
=
cb
U
E
(1)
U
*cb
=
cb
U
U
(1 )
I
*cb
=
cb
cb
cb
S
UI
I
I

cb
[kV] - là điện áp dây, xác định theo điện áp định mức trung bình.
x [

] - điện kháng trên một pha.
I
cb
[kA] - đòng điện cơ bản.
S
cb
[kVA] hoặc [MVA] - công suất cơ bản.
Điện áp ng.m. của máy biến áp u
N
%; điện kháng của cuộn kháng điện x
k
%
và các điện kháng quá độ của máy phát và động cơ
''
d
x
và
''
d
x
thờng đợc
cho trớc trong hệ đơn vị tơng đối (hoặc %) trong hệ định mức

Để tiến
hành tính toán cần chuyển về hệ đơn vị tơng đối theo các lợng đã chọn (tức
chuyển vễ hệ đơn vị cơ bản).

*cb
=
cb
dm
cb
cb
U
U
E
U
E
*
=
(7)
x
*cb
=
dm
cb
cb
dm
dm
cb
cb
dm
dm
dm
cb
I
I

U
S
S

(9)
Nếu chọn U
cb
=U
dm
thì E
*cb
= E
*dm
x
*cb
= x
*dm
dm
cb
dm
dm
cb
S
S
x
I
I
*
=



2
)(*
.
cb
cb
BcbB
U
S
rr
=
Đối với máy biến áp ba cuộn dây, nhà máy sản xuất thờng cho điện áp
ng.m. tơng đối trong hệ định mức giữa các cuộn dây điện áp cao_trung
(C_T); cao_hạ (C_H) và giữa cuộn Trung_hạ (T_H).

u
NC-H
%



P
NC-H

u
NC-T
%




%


P
NC-H
=

P
NC
+

P
NHTa cũng có tơng tự cho các trờng hợp khác. Và từ đó ta có thể xác định đ-
ợc điện áp ngắn mạch của tờng cuộng dây CAO, TRUNG, HA của máy
biến áp theo các đại lợng mà nhà chế tạo cho trớc nh sau:
u
NC
% =
2
1
(u
NC-H
% + u
NC-T
% + u
NT-H
%)

không đồng bộ:
Thông thờng nhà chế tạo cho biết điện kháng siêu quá độ dọc trục.
Điện kháng này chính là điện kháng tơng đối với các lợng cơ bản là
định mức
"
)(dmd
x
.
Ta có:

dm
dm
d
dm
d
dmd
S
U
x
x
x
x
2
""
"
)(
==
Trong hệ đơn vị có tên:

dm

dmd
cb
cb
d
cb
d
cbd
U
S
S
U
x
U
S
x
x
x
x
===
Nếu chọn U
cb
=U
dm
thì

dm
cb
dmdcbd
S
S

trung bình của điện kháng siêu quá độ của nguồn cung cấp cho trong
bảng (7.2). Bỏ qua điện trở tác dụng của cuộng dây máy phát điện, máy
bù đồng bộ và động cơ.
b) Trở kháng của các máy biến áp:
Đối với máy biến áp 2 cuộn dây, nhà chế tạo thờng cho biết trị số điện áp
ngắn mạch u
N
% là trị số điện áp tơng đối tính trong hệ định mức. Với các
máy biến áp lớn S
dm
630-750 kVA (một cách gần đúng có thể bỏ qua
điện trở tác dụng)

gần đúng ta có: u
*Ndm

x
B*dm
Từ u
N
% có thể đẽ dàng tính đợc điện kháng của máy biến áp trong hệ đơn
vị có tên hoặc tơng đối với các lợng cơ bản:
Trong hệ đơn vị có tên:
x
B
=
dm
dmn
S
Uu

N
U
ZI
U
U
=

Z
B


x
B
=
dm
dm
dmN
dm
dm
U
S
Uu
I
Uu
N
.3
.100.3
%.
.100.3
%.







cb
dm
d
cbN
U
U
S
Su
Thông thờng U
cb
= U
dm


x
*B(cb)
=
dm
cbN
S
Su
.
100
%

x
B
=
dm
dmx
S
Uu 10.%.
2
(

) (14)
Trong đó:

22
%%%
ủNx
uuu
=
(15)

P
N
[kW] - tổn thất ngắn mạch của máy biến áp.
U
dm
[kV] - điện áp định mức của biến áp.
S
dm
[kVA] - dung lợng định mức của máy biến áp.
u